• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Astronomia
    Questo potente motore a ioni volerà sulla missione DART della NASA per cercare di reindirizzare un asteroide

    Credito:NASA

    Nonostante l'attuale lotta dell'umanità contro il nuovo coronavirus, e nonostante occupi la maggior parte della nostra attenzione, esistono ancora altre minacce. La vera minaccia di un possibile attacco di asteroidi sulla Terra in futuro sta passando in secondo piano per ora, ma è ancora lì.

    Anche se l'impatto di un asteroide sembra un po' effimero in questo momento, è una vera minaccia, e uno che, a differenza di un coronavirus, ha il potenziale per porre fine all'umanità. Agenzie come la NASA e l'ESA stanno ancora lavorando ai loro piani per proteggerci da quella minaccia.

    Il lancio della missione DART (Double Asteroid Redirection Test) della NASA è previsto per il 22 luglio. 2021. È una missione dimostrativa per studiare l'uso dell'impatto cinetico per deviare un asteroide. Si dirigerà verso il minuscolo sistema di asteroidi binari chiamato Didymos, (o 65803 Didymos.) Questo doppio sistema di asteroidi non rappresenta una minaccia per la Terra.

    Il più grande della coppia, chiamato Didimo A, ha un diametro di circa 780 metri (2560 piedi), mentre quello più piccolo, Didimo B, è solo a circa 160 metri (535 piedi) DART si schianterà contro il Didymos B. È vicino alle dimensioni tipiche di un asteroide che minaccia la Terra.

    DART ha molto spazio da coprire per raggiungere Didymos. Dopo il lancio nel luglio 2021, raggiungerà il suo obiettivo il 22 settembre, quando l'asteroide binario si trova entro 11 milioni di km (6,8 milioni di miglia) dalla Terra. E per arrivarci, si baserà su un potente motore a ioni chiamato Evolutionary Xenon Thruster—Commercial (NEXT-C) della NASA.

    Un'immagine simulata dell'asteroide binario Didymos, sulla base dei dati osservativi. Credito:Naidu et al., Laboratorio AIDA, 2016

    Il motore è composto da due componenti principali:il propulsore e l'unità di elaborazione della potenza (PPU). NEXT-C si prepara alla missione con una serie di test, sia prestazionale che ambientale. Il propulsore è stato sottoposto a vibrazione, vuoto termico e test delle prestazioni prima di essere integrato con la sua PPU. È stato anche sottoposto a condizioni di volo spaziale simulate:l'estrema vibrazione durante il lancio, e il freddo estremo dello spazio.

    NEXT-C è un motore potente. Non è niente come un razzo, che richiede un'enorme quantità di spinta per sollevare qualcosa dalla gravità terrestre. Ma in termini di unità ioniche, è un'unità molto potente. È circa tre volte più potente delle unità ioniche NSTAR sulle navicelle DAWN e Deep Space One della NASA.

    NEXT può produrre una potenza di spinta di 6,9 kW e una spinta di 236 mN. Il motore ha prodotto l'impulso totale più alto di qualsiasi motore a ioni:17 MN·s. Ha anche un impulso specifico, che è una misura dell'efficienza con cui utilizza il propellente, di 4, 190 secondi, rispetto ai 3 di NSTAR, 120.

    L'unità di elaborazione della potenza del propulsore viene rimossa da un'altra camera a vuoto dopo il successo del test. Credito:NASA/Bridget Caswell

    Le unità ioniche non bruciano carburante come un razzo, anche se usano un propellente. Tipicamente il propellente è xeno, come in NEXT-C. Il motore a ioni NEXT-C è un sistema a doppia griglia.

    Lo xeno viene alimentato in una camera, dove incontra il primo, o a monte, griglia. I pannelli solari forniscono l'elettricità, e la prima griglia è carica positiva. Quando gli ioni xeno passano attraverso la griglia a monte, si caricano positivamente. Questo li attira verso la seconda griglia o acceleratore, che si carica negativamente. Questo li spinge fuori dal motore, fornendo spinta. La spinta è uguale alla forza tra gli ioni a monte e la griglia dell'acceleratore.

    Quando DART raggiunge l'asteroide binario Didymos, avrà un po' di compagnia. L'Agenzia Spaziale Italiana fornisce LICIA (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) per la missione. LICIA è 6 cubesat che si separeranno da DART prima dell'impatto con Didymos B. Catturerà le immagini dell'impatto e dei detriti espulsi dalla collisione e le trasmetterà alla Terra.

    NASA Evolutionary Xenon Thruster in fase di test in una camera a vuoto. Credito:NASA

    L'impatto dovrebbe cambiare la velocità orbitale di Didymos B di circa mezzo millimetro al secondo. Ciò cambierà il suo periodo di rotazione di una quantità abbastanza grande che i telescopi terrestri lo rileveranno. Lascerà anche un cratere in superficie, circa 20 m (66 piedi) di larghezza.

    Sebbene DART venga distrutto quando viene colpito, l'ESA sta pianificando una missione di follow-up. si chiama Era, ed è programmato per il lancio nel 2024, e per arrivare nel 2027. Hera indagherà non solo l'effetto dell'impatto di DART, ma trasporterà una suite di strumenti per saperne di più sugli asteroidi binari, e l'interno dell'asteroide.


    © Scienza https://it.scienceaq.com